水泥稳定碎石基层松散、离析控制措施

唐江平 姚文成

中交第二航务工程局有限公司

1 前言

由于水泥稳定碎石路面基层、底基层具有良好的力学性能和整体性、稳定性、耐久性和抗冻性及与面层结合好的技术特点，且料源广泛，可就地取材，便于原材料和混合料的加工，易于机械摊铺操作，被广泛应用于修建高等级公路路面基层、底基层，但同时也暴露出许多不足，如局部松散破碎、混合料离析等问题，引起广泛关注。

2 原因分析

2.1 造成水泥稳定碎石路面基层、底基层局部松散破碎的问题

集料强度不够，在施工碾压过程中容易将集料压碎，而破碎面上没有水泥浆裹覆，水泥浆裹覆表面积变小、集料之间粘结力减小，结构层容易松散破碎；如果集料中0.075mm以下的颗粒含量过大，会在集料与水泥浆之间形成隔层或将一部分水泥浆被集料中0.075mm 以下含量过大的颗粒吸附，导致有效水泥浆体减少。

水泥浆是通过水化热反应凝结，将集料与集料之间粘结在一起。水泥剂量高，相对而言强度是没有什么不好，但是水泥剂量越高，水化热越高，冷缩变形也就越大。水泥稳定碎石本身强度不高，在水泥稳定碎石还没有完全强化的过程中，结构层就会产生龟裂、横向裂纹等情况。若是水泥强度或者水泥剂量不够，集料与集料之间的粘结主要就是靠水泥的粘结力就会降低，会导致结构层开裂。

水泥稳定碎石是用碎石、水泥和水按一定的比例拌和而成的，不管是其中那个材料用量的增加或减少，都会对水泥稳定碎石的性能产生影响。如果水泥稳定碎石的含水率较小，一个是水泥不能充分的水化热反应，没有充足的水分让过多的水泥完成水化热反应，因水泥浆体不足不能将集料完全粘结；二是水化热反应过程中，水少的话水泥水化热反应加快，水泥稳定碎石在碾压过程中容易将已经水化热完成的结块破坏，导致水泥稳定碎石基层、底基层松散破碎。

水泥水化热反应的主要材料是水泥和水，二者是缺一不可，而且水泥水化热的反应是一个比较漫长过程，而不是几分钟或者几小时就能够完成的。水泥水化热的反应的充分与否，强度是最直观的检测方法，因为强度是随着水化热反应从零开始慢慢增长的。一是如果没有足够的水分参与水泥水化热反应，那么水泥稳定碎石路面基层、底基层人强度也上不去，达不到要求。所以养护时间不够或者养护期水分过少的话，本身强度不够的结构层在水化热过程中会产生松散破碎；二是如果在养护期间没有进行交通管制，任由大小车辆通行的话，会破坏强度不够的水泥稳定碎石基层、底基层，导致结构层松散破碎。

2.2 造成水泥稳定碎石路面基层、底基层混合料离析的问题

水泥稳定碎石离析是最常见也是最好辨认的一种病害现象。混合料离析也是造成水泥稳定碎石基层、底基层局部松散破碎一个方面。

混合料在拌和时装载机上错集料，或者上料的时候上料过满，集料从两个喂料仓之间的隔板溢到另一个喂料仓时会形成混料；进入拌和仓的集料级配不正常，会形成离析。如果计量器具不准确，进入拌料仓的各个集料与生产配合比不符，也是造成混合料离析的原因。

因为水泥稳定碎石混合料中往往大颗粒滚落速度比细颗粒的速度快，运输车在装料时，拌和机下料口离车箱底部过高，大颗粒会往四周滚落，形成混合料离析；摊铺时螺旋布料器过高时，也会形成混合料的上下离析。摊铺机的前裙档板窄或者高的话，也会出现上下离析现象。

因为水泥稳定碎石混合料中水泥浆体裹覆的细颗粒流动性比大颗粒的流动性好，在碾压过程中受外力的情况下，水泥浆及水泥浆裹覆的细集料会从大颗粒之间的缝隙中挤出，会形成水泥稳定碎石混合料离析。

3 控制措施

我们都知道，地理环境不同，地材也有所不同。现在大大小小的料场较多，材料种类繁杂，质量也层次不齐。我们要对料场母岩进行评估，寻找符合要求的料场进行供料。

料场生产集料的时候没有除尘或者是除尘不到位的话，集料0.075以下的颗粒含量会过大，控制措施是要求生产厂家在生产过程中加装有效的除尘设备；集料0.075以下的颗粒在集料捣料、运输过程中会从粗颗粒的缝隙中下沉，分布在集料底部，从而料堆或车斗底部集料中集料0.075 以下的颗粒含量过高，捣料、运输过程中0.075mm 以下的粉尘含量会到料堆或运输车的底部，从而会导致一部分集料粉尘含量过高。控制措施是在装料的时候铲车料斗抬高一定高度（一般抬高15cm～30cm），避免将集料0.075 以下的颗粒含量大的集料运到施工现场。为了不在运输过程中污染，应浆运输车辆将车斗彻底清洗干净，不得留有泥土、杂质。

在水泥稳定碎石混合料拌和过程中，如计量不准，原材料用量就会和配合比一致，所以计量设备的准确性能会影响原材料的准确用量。控制措施，电子计量设备应每年进行检测校准，还要对计量设备在使用过程中进行期间核查，保证计量设备在使用过程中合格稳定，如若电子计量设备不准或者修理后，应重新检验校准。并随时查看水泥及碎石下料口，并定期对下料口进行检查维修，保持畅通。

原材料的含水率没有没测试准确，或者是料仓内集料的含水率不均匀，也难以有效的控制水泥稳定碎石混合料的含水率。所以原材料的含水率检测准确与否，对水泥稳定碎石混合料的含水率控制的影响也很大。应对原材料进行多测勤测，随时控制水泥稳定碎石混合料的含水率。

在水泥稳定碎石混合料生产过程中，应随时掌控水泥稳定碎石混合料的级配、水泥剂量、含水率，并与现场实际相结合，保证水泥稳定碎石混合料稳定生产。

在运输和摊铺过程中会有一部分水分散失。为减少水分蒸发，混合料装车后应尽快采用篷布覆盖并绑扎牢靠，同时对覆盖混合料的篷布淋湿补水，确保运输过程中水稳混合料水分不散失。且在摊铺过程中全程不揭篷布。

如果拌和不均匀也会产生离析，应采用振动双拌缸的拌和设备，搅拌充分。为了水泥稳定碎石混合料不在运输过程中离析，应减小运输车车斗与下料口的距离。运输车辆装料宜和车厢齐平或稍高。卸料车尾部加装“燕尾”防离析挡板，避免大料滚落到摊铺机料斗的两侧，防止混合料粗集料滚落集中造成的卸料离析

摊铺离析也是大颗粒滚落形成的离析，为了水泥稳定碎石混合料不在摊铺过程中离析，应在螺旋吊臂处安装反向螺旋，调整螺旋到下承层的间距，宜距下承层15cm～17cm。采用橡胶挡板加长摊铺机横向螺旋布料器的前挡板，橡胶挡板底部距下承层距离宜小于10mm；同时延长前端防离析橡胶挡板，延长后的橡胶挡板距侧挡板距离宜小于10cm。开始摊铺时，应首先将混合料布满螺旋布料器，行走过程中调节螺旋布料器的转速使混合料料位高度保持不变，同时应保证螺旋布料器中间部分被混合料全部覆盖，端头部分混合料料位宜高于螺旋上缘3cm。

水泥稳定碎石基层、底基层碾压完成并经压实度检测合格后，应及时覆盖养生，宜采用透水土工布+塑料薄膜全覆盖洒水养生的方式。应先在碾压完成的底基层、基层表面雾状洒水，保证结构层表面湿润，严禁强水流、大量洒水。水泥稳定碎石底基层、基层养生期间，根据天气情况进行洒水，并始终保持土工布透水。土工布表面保持湿润状态，对于土工布搭接处，搭接宽度宜不小于30cm，为防止风及人为影响，统一用装碎石的小袋压覆土工布。

采用洒水车进行洒水养生时，洒水车喷头采用侧喷、喷雾式，尽量不在养生路段上行驶，且不得使用高压式喷头，以免破坏结构层。底基层、基层养生期应不少于7d，条件允许时养生期延长至上层结构施工前1d～2d，养生期间进行交通管制。

4 结束语

水泥稳定碎石基层施工中，要考虑到影响施工质量的各种因素，在整个施工过程中，控制好原材料的质量、施工工艺、拌和、运输、摊铺、碾压、养生等环节，采取具有针对性、具有实用性的质量控制措施及质量保证措施，以确保最终工程质量。要求施工单位精心组织，科学安排，严格控制施工各环节，要求各工序紧密衔接，控制好水泥剂量及混合料的含水率级配。才能减少松散破碎，混合料离析；才能增加水泥稳定基层的稳定性、整体性；才能保证基层的工程质量。